Nøgleforskel – Ti vs Ri Plasmid
Agrobacterium er en bakterieslægt, som forårsager adskillige sygdomme i tokimbladede planter, herunder krongaldesygdom og hårrodssygdom. Disse to sygdomme kodes af generne placeret i plasmider (ikke-kromosom alt DNA) af bakterier. Bakteriearter Agrobacterium tumerfaciens bærer et tumorinducerende plasmid (Ti-plasmid), som er ansvarligt for krongaldesygdom hos planter. Agrobacterium rhizogenes er en anden bakterie, som huser rodinducerende plasmid (Ri-plasmid), der er ansvarlig for hårrodssygdom i planter. Ti- og Ri-plasmider er patogene plasmider, der er unikke for denne bakterieslægt. Den vigtigste forskel mellem Ti- og Ri-plasmid er, at Ti-plasmid er kodet med gener, der er ansvarlige for at forårsage krongaldesygdom, mens Ri-plasmid er kodet med gener for hårrodssygdom i planter. Disse patogene plasmider indeholder genklynger, der er ansvarlige for DNA-replikation, virulens, T-DNA, opinudnyttelse og konjugering. Under infektionen udskærer Agrobacterium sin T-DNA (overførsels-DNA)-region af plasmidet og integreres med plantegenomet for at forårsage sygdom. Denne evne udnyttes af molekylærbiologer til at introducere vigtige gener i planter i genteknologi. Derfor betragtes Agrobacterium som et vigtigt værktøj inden for bioteknologi og molekylærbiologi til introduktion af kimærisk DNA i forskellige plantearter.
Hvad er Ti Plasmid?
Tumor-inducerende plasmid (Ti-plasmid) er et større plasmid, som huses af Agrobacterium tumerfaciens for at forårsage krongaldesygdom i en lang række tokimbladede planter. Navnet krongaldesygdom bruges på grund af dannelsen af store tumorlignende hævelser (galler) ved plantens krone over jordoverfladen på grund af overproduktion af plantehormoner auxin og cytokininer af A.tumerfaciens. T-DNA-regionen indeholder de tumorinducerende gener. Agrobacterium tumerfaciens trænger ind i planterne gennem beskadiget plantevæv, især via sår, og overfører sin del af plasmid-DNA (T-DNA) sammen med sygdomsfremkaldende gener til planteceller. Dette T-DNA integreres derefter i plantecellegenomet og transskriberer. Ekspression af gener forårsager dannelsen af tumorer og associerede ændringer i cellemetabolisme. Krongaldesygdom forårsager ikke alvorlige skader på ældre planter. Det reducerer dog kvaliteten af planteskoleplanter.
På grund af denne unikke infektionsmåde bliver A. tumerfaciens i vid udstrækning brugt som et værktøj i genteknologi til produktion af transgene planter. Tumorinducerende gener undertrykkes, og ønskede gener, såsom insekticidresistente gener og herbicidresistente gener, indsættes eller rekombineres til Ti-plasmid ved hjælp af rekombinant DNA-teknologi og anvendes i planteforædlingsprogrammer. Når T-DNA overføres ved infektion af A. tumerfaciens til planter, opnår planter naturligt virkningerne af ønskede gener. Derfor kan ethvert fremmed DNA indsat i T-DNA'et integreres i plantecellegenomer ved hjælp af denne bakteries naturlige infektionsproces.
Figur 01: Ti-plasmid af A. tumerfaciens
Hvad er Ri Plasmid?
Rod-inducerende plasmid (Ri Plasmid) er et plasmid, som bærer af bakterien A. rhizogenes. Ri-plasmid er ansvarlig for den sygdom, der kaldes hårrodssygdom hos tobladede planter. Infektionen af A. rhizogenes forårsager omfattende dannelse af utilsigtede rødder ved eller nær infektionsstedet. Hårrodsinducerende gener er placeret i T-DNA-regionen af Ri-plasmidet. Ri-plasmid er et større plasmid, der ligner Ti-plasmid. A. rhizogenes er også i stand til at overføre T-DNA-regionen af RI-plasmid til planteceller og integrere med plantecellegenomet for at få transskribering ved hjælp af plantecellemaskineri til at forårsage sygdomme. Derfor tjener Ri-plasmider også som vigtige vektorer i plantegenteknologi.
Hvad er forskellen mellem Ti og Ri Plasmid?
Ti vs Ri Plasmid |
|
| Ti-plasmid er et cirkulært og større plasmid, der rummes af A. tumerfaciens | Ri-plasmid er et cirkulært og større plasmid, der rummes af A. rhizogenes |
| Sygdom | |
| Ti-plasmid koder for gener for krongaldesygdom i planter | Ri-plasmid koder for gener for hårrodssygdom i tobladede planter. |
Oversigt – Ti vs Ri Plasmids
Ti- og Ri-plasmider er patogene plasmider, der rummer af henholdsvis A. tumerfaciencs og A. rhizogenes. Ti-plasmid har tumorinducerende gener, som forårsager krongaldesygdom i planter. Ri-plasmid har rodinducerende gener, som forårsager hårrodssygdom hos planter. Dette er hovedforskellen mellem Ti- og Ri-plasmider. Disse plasmider kan bruges som vektorer i plantegenteknologi på grund af deres naturlige evne til at overføre en del af deres plasmid-DNA til værtsgenomet. De indeholder genklynger og er cirka 200 kbp i størrelser. Hvert plasmid indeholder unikke gener.
